ES2249623T3 - Sistema de fijacion. - Google Patents
Sistema de fijacion.Info
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Abstract
Sistema de fijación (10; 40) para fijar un cuerpo (12; 42) a un componente metálico (14; 44), de modo especial para fijar un cuerpo (12; 42) a una plancha metálica como una plancha de carrocería (14; 44) de un vehículo automóvil, con un espárrago metálico roscado (16; 46), que se fija al componente (14; 44) mediante soldadura rápida por arco voltaico, y una tuerca de fijación (18; 48), que se atornilla al espárrago roscado (16; 46) y con el cual se fija el cuerpo (12; 42) al componente (14; 44), caracterizado por el hecho de que se determina entre ellos la resistencia de la unión soldada (22; 52) entre el componente (14; 44) y el espárrago roscado (16; 46) y la resistencia del propio espárrago roscado (16; 46) de manera que al ejercer un momento de giro (M) sobre la tuerca de fijación, que supere aquel momento de giro (MN) determinado, al atornillar la tuerca fijación (18; 48) sobre el espárrago roscado (16; 46) se garantiza la rotura del espárrago roscado (16; 46) antes de que se rompa elcomponente (14; 44).
Description
Sistema de fijación.
El presente invento hace referencia a un sistema
de fijación para fijar un cuerpo a un componente metálico, de modo
especial para fijar un cuerpo a una plancha metálica como una
plancha de carrocería de un vehículo automóvil, con un espárrago
roscado de metal, que se fija al componente mediante soldadura
rápida por arco voltaico, y una tuerca de fijación, que se atornilla
al espárrago roscado y con el cual se fija el cuerpo al
componente.
Se conoce un sistema de fijación de esta clase a
través de la patente US-5.579.986 A. Con frecuencia
el sistema de fijación se utiliza en la industria de automoción.
Allí se emplea principalmente para fijar elementos del equipamiento
interior a la carrocería del vehículo.
El espárrago roscado se suelda sobre una plancha
de carrocería utilizando la denominada soldadura rápida por arco
voltaico. La soldadura rápida por arco voltaico también se conoce
como soldadura de espárragos con pistola. En la misma se coloca un
espárrago metálico (espárrago roscado) sobre la plancha de
carrocería. A continuación se conecta una corriente a la pistola y
se levanta de nuevo un poco el espárrago metálico con respecto a la
plancha de la carrocería. Así se produce un arco voltaico.
Seguidamente se suministra una corriente de soldadura de manera que
quedan soldadas las superficies opuestas del espárrago metálico y de
la plancha de carrocería. A continuación vuelve a bajarse el
espárrago metálico sobre la plancha de la carrocería para que se
unan las fusiones. Se desconecta la corriente de soldadura y se
solidifica el conjunto.
Se conoce un sistema de soldadura de espárragos
con pistola, por ejemplo, a través del catálogo "Neue TUCKER
Technologie. Bolzenschweissen mit Systeme", (Nueva tecnología
TUCKER. "Método de soldadura de espárragos con pistola", Emhart
TUCKER, Septiembre 1999.
A continuación se atornilla una tuerca de
fijación sobre el espárrago roscado que sobresale de la plancha de
la carrocería. Esto sirve para sujetar el cuerpo a la plancha de la
carrocería. Normalmente la tuerca de fijación está hecha de
plástico. El espárrago roscado puede ser un espárrago de rosca basta
o un espárrago de rosca fina. En la tuerca de fijación existe una
rosca correspondiente. En el caso de una rosca basta también es
posible que en la tuerca de fijación únicamente exista un orificio.
Entonces, la rosca basta corta una correspondiente contrarrosca en
el orificio.
Se sueldan espárragos rosados de acero sobre la
plancha de acero usual. En épocas anteriores también se utilizaba
frecuentemente plancha de aluminio o bien se soldaban espárragos de
aluminio sobre ciertos soportes de aluminio.
La soldadura de espárragos con pistola es un
proceso de alta tecnología. A menudo se utilizan centenares de
dichos espárragos por vehículo. Las diversas fases de soldadura
suelen llevarse a cabo mediante un robot. El tiempo total por fase
de soldadura puede ser del orden de milésimas de segundo.
Como cualquier otro procedimiento, también otros
procesos de soldadura de espárragos con pistola tienen fallos.
Descubrir dichos fallos es el sentido y objeto de un control de
calidad periódico.
En los controles de calidad se comprueba la
resistencia de los espárragos roscados. A tal objeto se utiliza una
llave o destornillador dinamométrico.
En los controles de calidad mediante llave o
destornillador dinamométrico se producen eventualmente roturas en
los espárragos rosados y roturas de la plancha de la carrocería en
la zona de la unión soldada.
Las causas de los defectos pueden tanto ser
debidas a uniones soldadas defectuosas pero también a tuercas de
fijación defectuosas. Asimismo, también puede suceder que la llave o
destornillador dinamométrico esté mal ajustado.
Las roturas de los espárragos roscados por un
lado y de la plancha de la carrocería por otro lado aparecen de
manera indefinida. Es difícil determinar cual ha sido el motivo para
los fallos.
Además el trabajo posterior de una plancha de
carrocería rota exige un gasto notablemente superior que el trabajo
posterior de un espárrago roto. En una rotura del espárrago puede
entonces soldarse un nuevo espárrago en el mismo lugar, sin que
sufra la resistencia de la plancha de la carrocería.
El antes citado espárrago roscado, conocido a
través de la patente US-5.579.986, presenta un
debilitamiento entre dos tramos roscados, que sirve para separar un
tramo de rosca superior, mientras en tramo de rosca inferior queda
en el espárrago roscado.
Asimismo, a través de la patente
DE-3.802.798 A1 se conoce un espárrago previsto de
una zona de rotura, de manera que la resistencia de la zona de
rotura está ajustada a la plancha a unir y se evita una excesiva
deformación de la plancha. La zona de rotura siempre se utiliza para
eliminar el vástago no deseado del espárrago.
Finalmente, el documento
DE-10.004.720 C1 describe un dispositivo y un
procedimiento para comprobar la resistencia a la torsión del punto
de fijación de un espárrago provisto de rosca exterior. Para
comprobar la resistencia a la torsión del punto de soldadura se
coloca una pieza de accionamiento sobre el espárrago de apriete en
un aparato de atornillar y se ajusta el mismo a un momento de giro
definido. Entonces se atornilla una parte roscable sobre la rosca
externa del espárrago soldable a comprobar. Caso de que dicho punto
de soldadura no resista el momento de giro definido, es
separado.
Ante esta perspectiva, el problema en que se
ocupa el invento consiste en proporcionar un mejor sistema de
fijación de esta clase, que sobre todo requiera una menor
mecanización posterior.
Dicho objeto, en el sistema de fijación citado
inicialmente, se resuelve en un primer aspecto por el hecho de que
se determina la resistencia de la unión soldada entre el componente
y el espárrago roscado y la resistencia del propio espárrago roscado
de manera que al ejercer un momento de giro sobre la tuerca de
fijación, que supere aquel momento de giro, al atornillar la tuerca
de fijación sobre el espárrago se garantiza la rotura del espárrago
roscado antes de que se rompa el componente.
Según otro aspecto, en el arriba citado sistema
de fijación, el objeto se resuelve por el hecho de que se determina
la resistencia de la unión soldada entre el componente y el
espárrago roscado y la resistencia del propio espárrago roscado de
manera que al ejercer un momento de giro sobre la tuerca de
fijación, que supere aquel momento de giro, al atornillar la tuerca
de fijación sobre el espárrago se garantiza que se dañe la rosca del
espárrago roscado antes de que se rompa el componente.
De este modo se asegura que siempre, cuando en un
espárrago roscado con una "buena" unión rosada se aplica un
momento de giro demasiado alto, en todo caso se rompa el espárrago o
se dañe la rosca y no el componente. Así pueden reducirse los costes
de mecanización posterior debidos a un ajuste erróneo de la llave o
destornillador dinamométrico. También cuando se aplica una tuerca de
fijación errónea (demasiado sólida), se garantiza ampliamente la
exclusión de daños en el componente, si la unión soldada entre el
espárrago roscado y el componente es "buena".
En el presente contexto debe entenderse como
"rotura" cualquier daño de un elemento (tuerca de fijación,
espárrago roscado, componente), debido al cual el momento de giro
aplicado al respectivo elemento no puede ser transferido al
siguiente elemento de la cadena de fijación.
Una rotura del componente debe significar que el
estructuralmente resulte estructuralmente dañado, y de modo
especial, se desgarre en la zona de la unión soldada.
De este modo se consigue por completo el objeto
previsto.
Resulta especialmente ventajoso cuando el
espárrago roscado tiene un lugar debilitado y si el debilitamiento
está dispuesto de manera que el espárrago roscado se rompa por el
lugar del debilitamiento, antes de que el componente se rompa por la
zona de la unión soldada entre componente y espárrago roscado.
Esta forma de realización tiene la ventaja de que
no es necesario un refuerzo del componente (planchas de la
carrocería) para garantizar que al aplicar un momento de giro
excesivo se rompa el espárrago roscado, antes de que se rompa el
componente.
El debilitamiento puede conseguirse de múltiples
maneras. Por ejemplo, eligiendo el material, la construcción del
espárrago roscado, etc. Bajo una rotura debe entenderse el caso
tanto de que la rosca del espárrago roscado resulta inútil, no
pudiendo transmitir ningún momento de giro más. Alternativamente,
bajo la denominación de rotura se entiende que todo el espárrago
roscado se rompe por su pie, esencialmente sin dañar
estructuralmente la unión soldada.
Es especialmente ventajoso si el espárrago
roscado presenta una escotadura de debilitación, en especial una
ranura periférica.
Gracias a una escotadura de debilitamiento de
esta clase se puede garantizar, con una simple construcción, que de
acuerdo con el invento primero se rompa el espárrago, antes de que
se rompa el componente, cuando se aplica un momento de giro
excesivo. La escotadura de debilitamiento puede conseguirse con
arranque de virutas.
En la patente GB-2.153.948 A se
publica un útil ejemplo de forma de realización de una de tales
escotaduras de debilitamiento, a cuya publicación debemos hace
referencia.
Según otra forma de realización preferida, el
espárrago roscado presenta una parte con brida, dispuesta cerca de
la unión soldada y contra el cual se atornilla el cuerpo mediante la
tuerca de fijación o contra la misma tuerca de fijación.
En ciertos casos esta medida también hace que al
aplicar un momento de giro excesivo en todo caso se rompa el
espárrago roscado antes de que se rompa el componente por la zona de
la unión soldada. De este modo se garantiza que las fuerzas de
tracción generadas al atornillar la tuerca de fijación se apliquen
en el espárrago roscado y no en el componente.
Como consecuencia de ello es posible concentrar
el debilitamiento del espárrago roscado de manera que el
debilitamiento se realiza en función del momento de giro o de la
fuerza de torsión, respectivamente, que se ejerce la tuerca de
fijación sobre el espárrago roscado.
Por tanto, resulta especialmente ventajoso si la
zona debilitada esté dispuesta cerca de la parte de la brida.
De esta manera, el debilitamiento puede
realizarse fácilmente en la zona de transición entre la parte de la
brida y la propia parte roscada (tramo del vástago). En el caso más
sencillo el debilitamiento ya está formado de manera que la propia
parte roscada presenta una transición de canto agudo con respecto a
la parte de la brida.
De acuerdo con otra forma de realización
ventajosa el espárrago roscado es un espárrago con rosca basta, cuya
rosca exterior corta la rosca en el orificio de la tuerca de
fijación cuando se atornilla.
Según una forma de realización alternativa el
espárrago roscado presenta una rosca fina, como una rosca métrica, y
la tuerca de fijación presenta una correspondiente rosca
interior.
Además es preferible si la resistencia del
espárrago roscado y la resistencia de la tuerca de fijación están
adaptadas una respecto a la otra de manera que al aplicar un momento
de giro sobre la tuerca de fijación, que supere aquel momento de
giro que se haya determinado aplicar al atornillar la tuerca de
fijación sobre el espárrago roscado, se garantice que la tuerca de
fijación resulte dañada, antes de que quede dañado estructuralmente
el espárrago roscado.
Normalmente, la tuerca de fijación es de plástico
y un elemento de fabricación relativamente económico. Al respecto
resulta especialmente ventajoso que la tuerca en todo caso se rompa,
al aplicar un momento de giro demasiado alto, antes de que se rompa
el espárrago roscado o se dañe de algún modo su
función.
función.
Todo ello proporciona una cadena de proceso
cerrado, en que el momento de rotura de la tuerca de fijación es
menor que el momento de rotura del espárrago roscado, que a su vez
es menor que el momento de rotura del componente o respectivamente
de la unión soldada entre el componente y el espárrago roscado.
Se entiende que las características antes
mencionadas y las que todavía se expondrán pueden aplicarse, no solo
en las combinaciones citadas, sino también en otras combinaciones y
en solitario, sin abandonar el ámbito del presente invento.
En el dibujo se representan ejemplos de formas de
realización del invento, los cuales se describen seguidamente con
detalle. En el dibujo:
La figura 1 es una vista esquemática en sección
de una primera forma de realización de un sistema de fijación de
acuerdo con el invento;
La figura 2 es una vista detallada de otra forma
de realización distinta de un sistema de fijación, en sección;
La figura 3 es una representación en sección de
otra forma de realización del sistema de fijación según el invento;
y
La figura 4 es un gráfico con una representación
cualitativa de varios momentos de giro relevantes del sistema de
fijación del presente invento.
En la figura 1 se ha indicado globalmente con la
referencia 10 una primera forma de realización de un sistema de
fijación del presente invento.
El sistema de fijación 10 sirve para fijar un
cuerpo 12, en este caso representado por una pieza de plástico con
una abertura pasante 13, a un componente 14, en el presente caso una
plancha de carrocería 14.
El sistema de fijación 10 comprende un espárrago
roscado 16, soldado mediante un procedimiento de soldadura de
espárragos con pistola sobre la plancha de carrocería 16. Además, el
sistema de fijación 10 comprende una tuerca de fijación 18 de
plástico, que se atornilla sobre el espárrago roscado 16.
El espárrago roscado 16 incorpora una parte de
brida 20. En el presente caso, como parte de brida debe entenderse
un tramo de mayor diámetro, que por lo menos es el doble de grande
que el tramo de vástago del espárrago roscado.
El espárrago roscado 16 se suelda mediante el
procedimiento de soldadura de espárragos con pistola, con el costado
inferior de su parte de brida 20 sobre el costado superior de la
plancha de la carrocería 14. En la figura 1 se ha representado
esquemáticamente la unión soldada 22.
En el costado opuesto de la parte de brida 20 se
ha previsto un tramo de vástago 24, en el que hay formada una rosca
basta 26.
En la zona de transición entre la rosca basta 26
y la parte de la brida 20, el espárrago roscado 16 presenta asimismo
un tramo debilitado 28, que en el presente caso está formado por una
ranura periférica 30. La ranura periférica 30 constituye un punto de
rotura del espárrago roscado, tal como se explicará más adelante con
detalle.
La tuerca de fijación 18 tiene un orificio 32 y
el diámetro del orificio 32 está adaptado al diámetro del tramo de
vástago 24.
La rosca basta 26 está conformada como rosca
autocortante y por tanto se corta una rosca interna en el orificio
32 cuando la tuerca de fijación 18 es atornillada sobre el espárrago
roscado 16.
Tal como puede verse en la figura 1, se coloca el
cuerpo 12 con su orificio 13 sobre el espárrago roscado 16. A
continuación se atornilla la tuerca de fijación 18, de manera que el
cuerpo 12 queda apretado entre la superficie superior de la parte de
la brida 20 y el costado inferior de la tuerca de fijación 18.
En la figura 1 se ha representado
esquemáticamente como un momento de giro M aplicado a la tuerca de
fijación 18 en la zona de la rosca 26 se convierte en una fuerza
axial A, que ejerce una fuerza de tracción sobre el espárrago
roscado 16, y una fuerza tangencial T, que de nuevo ejerce un
correspondiente momento sobre el espárrago roscado 16.
En la figura 2 se muestra una modificación 10'
del sistema de fijación 10.
En el sistema de fijación 10' se ha representado
el espárrago roscado 16' con una parte de brida 20' dispuesta entre
un tramo de vástago 24' y un tramo a soldar 34.
Al soldar el espárrago roscado 16' sobre la
plancha de la carrocería 14 se consigue una unión soldada 22' entre
el tramo a soldar 34 y la plancha de carrocería 14. Como
consecuencia de ello queda una distancia 36 entre el costado
superior de la plancha de carrocería 14 y el costado inferior
\hbox{de la parte de brida 20'.}
El diámetro del tramo a soldar 34 se ha elegido
mayor que el diámetro del tramo de vástago 24'. Como consecuencia de
ello se consigue globalmente una unión soldada 22' con una
resistencia que es superior a aquella resistencia que se conseguiría
caso de que el diámetro del tramo a soldar 34 fuera igual al
diámetro - predeterminado - del tramo del vástago 24'.
Mediante la distancia 36 se consigue una
ventilación posterior, de modo que se evitan problemas de
corrosión.
Por lo demás, el sistema de fijación 10' no se
diferencia del sistema de fijación 10, de manera que puede omitirse
su descripción.
La figura 3 muestra otra forma de realización de
un sistema de fijación 40.
El sistema de fijación 40 sirve para fijar un
cuerpo 42 en forma de un tubo metálico a un componente 44, tal como
una plancha de carrocería.
El sistema de fijación 40 presenta un espárrago
roscado 46, soldado a la plancha de carrocería 44 por medio de un
proceso de soldadura de espárragos con pistola. Además, el sistema
de fijación 40 utiliza una tuerca de fijación 48 en forma de un clip
de plástico.
El espárrago roscado 46 lleva una parte de brida
50, que corresponde a la parte de brida 20' del sistema de fijación
10' de la figura 2.
Una unión soldada entre el espárrago roscado 46 y
la plancha de carrocería 14 viene indicada con la referencia 52.
Un tramo de vástago 54 del espárrago roscado 46
está provisto de una rosca métrica 56.
El espárrago roscado 46 está debilitado en la
zona de transferencia entre el tramo del vástago 54 y la parte de la
brida 50, tal como viene indicado esquemáticamente con la referencia
58. El debilitamiento se consigue en el sistema de fijación 40 tan
solo por el hecho de que el diámetro de la parte del vástago 54 es
claramente menor que el diámetro de la parte de brida 50 y un tramo
de soldadura situado debajo y que no describe con mayor detalle.
Asimismo, en la transición entre la parte del vástago 54 y la parte
de la brida 50 se forma un borde con el canto
agudo.
agudo.
La tuerca de fijación 48 tiene un orificio 60,
provista con una rosca interior métrica 62. Por tanto, la tuerca de
fijación (clip de plástico) puede atornillarse sobre el espárrago
roscado 46.
En el presente caso, el clip de plástico es
atornillado sobre el espárrago roscado 46, hasta que un costado
inferior del clip de plástico 48 hace tope sobre un costado superior
de la parte de la brida 50.
El cuerpo 42 en forma del tubo metálico es luego
fijado en el clip de plástico 48. En la forma de realización
representada se ha previsto una escotadura 64 para alojar el tubo
metálico 42. Además, el clip de plástico 48 presenta un estribo de
retención montado articulado que está dispuesto de manera que forma
un cierre con la escotadura 64 y así el tubo metálico 42 queda
montado con cierre de forma en el clip de plástico 48.
Se comprende que en todas tres formas de
realización de las figuras 1 a 3, tanto el espárrago roscado 16, 46
como la plancha de carrocería 14, 44 pueden estar hechos de acero o
de una aleación de acero, o bien de aluminio o de una aleación de
aluminio, respectivamente.
También se entiende que las tuercas de fijación
18, 48 pueden estar hechas de un material distinto al plástico,
siempre y cuando cumplan los requisitos de seguridad que aparecen en
la figura 4.
En el caso del cuerpo 12 también puede tratarse
de un elemento metálico. Asimismo, el cuerpo 42 también puede
tratarse de un elemento de plástico.
En todas las tres formas de realización, las
resistencias de los respectivos elementos están ajustadas entre sí,
tal como se ha representado esquemáticamente en la figura 4.
En la figura 4 se ha representado en las abscisas
un momento de giro M, que se aplicó a la tuerca de fijación 18
representada en la figura 1, a fin de fijar el cuerpo 12 a la
plancha de la carrocería.
Para conseguir una fijación apropiada del cuerpo
12, el atornillado de la tuerca de fijación 18 se realiza con un
determinado momento nominal de giro M_{N} representado en la
figura 4 cualitativamente como mayor a cero.
El momento nominal de giro M_{N} está
supeditado a una zona de tolerancia T_{N}, dentro del cual se
varía habitualmente el momento nominal de giro de una llave o
destornillador dinamométrico.
Al aplicar el momento nominal de giro M_{N} se
consigue una adecuada fijación del cuerpo, siempre y cuando las
piezas y la unión soldada 22 no presente defectos.
Asimismo, en la figura 4 se muestra un momento
teórico de rotura de la tuerca de fijación 18.
El momento teórico de rotura M_{M} es
cualitativamente más elevado que el momento nominal de giro M_{N}.
El momento teórico de rotura M_{M} está supeditado a una zona de
tolerancia T_{M} dentro de la cual se rompe la tuerca de fijación
18 o bien se destruye su rosca.
A este respecto hay que observar que las zonas de
tolerancia T_{N} y T_{M} no se interfieran sino que
preferiblemente una limita a la otra.
La figura 4 muestra asimismo un momento teórico
de rotura M_{G} del espárrago roscado 16. El momento teórico de
rotura M_{G} es cualitativamente superior al momento teórico de
rotura M_{N} de la tuerca de fijación 18. El momento teórico de
rotura M_{G} se encuentra en una zona de tolerancia que no supero
la zona de tolerancia T_{N} de la tuerca de fijación 18, pero que
limita la misma de inmediato.
Finalmente, en la figura 4 se muestra un momento
teórico de rotura de la unión soldada 22, indicado por M_{S}.
El momento teórico de rotura M_{S} es
claramente superior al momento teórico de rotura M_{G} del
espárrago roscado 16. El momento teórico de rotura M_{S} de la
unión soldada 22 también está supeditado a una zona de tolerancia
T_{S}.
La zona de tolerancia T_{S} del momento teórico
de rotura M_{S} de la unión soldada 22 no se interfiere con la
zona de tolerancia T_{G}, sino que se encuentra notablemente mucho
más separada de la misma. Por tanto se garantiza que el máximo
momento teórico de rotura M_{G} (el límite superior de la zona de
tolerancia T_{G}) aún aceptable por un espárrago roscado es
claramente inferior que el mínimo momento teórico de rotura M_{S},
que podría romperse la unión soldada 22.
Por motivos de una representación más fácil,
respecto a la figura 4 únicamente se ha hablado de una rotura de la
unión soldada 22. Sin embargo, se entenderá que puede tratarse tanto
de una rotura de la unión soldada como de una rotura de la plancha
de la carrocería.
Mediante este "proceso cerrado o cadena de
fijación" de momento de giro nominal y momentos teóricos de
rotura se garantiza en cada estado de funcionamiento que siempre se
rompa el elemento cuya sustitución ocasiona los menores costes.
Cuando al atornillar la tuerca de fijación 18
sobre el cuerpo 12 se aplique inadvertidamente un momento de giro M
demasiado alto (superior al límite superior de la zona de tolerancia
T_{N}), se romperá en todo caso la tuerca o se desgarrará su
rosca, respectivamente, dado que el momento teórico de rotura
M_{M} de la tueca es claramente inferior que el momento teórico de
rotura M_{G} del espárrago roscado 16, y debido al hecho de que
las zonas de tolerancia T_{N} y T_{G} no se interfieren.
Cuando en la representación de la figura 1 se
elija inadvertidamente una tuerca de fijación errónea 18 (una tuerca
de fijación con una resistencia demasiado elevada), mediante la
clara separación de las zonas de tolerancia T_{G} y T_{N} se
garantiza en todo caso que primero se romperá el espárrago roscado
16 (generalmente por su parte teórica de rotura 30 o desformando su
rosca) y por tanto no se producirán daños en la unión soldada 22 o
en la plancha de la carrocería 14.
Por consiguiente, para todas las fuentes de error
que pueden aparecer en el sistema de fijación 10, se garantiza que
la unión soldada 22 o la plancha de la carrocería 14 no resulten
innecesariamente dañadas.
En un control de calidad de los espárragos
roscados antes de atornillar las tuercas de fijación 18 normalmente
se aplica un momento de prueba en los espárragos roscados, que es
igual al momento teórico de rotura M_{M} de la tuerca de fijación
18 determinada. Para ello suele usarse una tuerca de prueba
reforzada con fibra de vidrio. Cuando en esta prueba se aplique
inadvertidamente un momento de giro demasiado elevado, gracias a la
separación de las zonas de tolerancia T_{G} y T_{S} se garantiza
que en todo caso se rompa el espárrago roscado 16 y no resulte
dañada la unión soldada 22 o la plancha de la carrocería 14,
respectivamente.
La anterior descripción de los diversos momentos
y la cadena de proceso cerrada se aplica del mismo modo en las
formas de realización de las figuras 2 y 3.
En el caso de la forma de realización de la
figura 3, el clip de plástico 48 representa la tuerca de
fijación.
Se entiende que el par de roscas entre el
espárrago roscado 16, 46 y la tuerca de fijación 18, 48 deben
elegirse de manera que en caso de una destrucción de la rosca de la
tuerca de fijación 18, 48 tiene que resulta posible aflojarla,
evitando así que al desenroscarla se ejerzan pares de giro
innecesariamente elevados sobre el espárrago roscado 16, 46.
Gracias a la cadena de proceso cerrada, la tuerca
de fijación 18, 48 (que normalmente es de plástico) constituye el
"eslabón débil". El siguiente eslabón más débil es el espárrago
roscado 16. La unión soldada 22 o 52, respectivamente, es la que
presenta la mayor resistencia.
Claims (9)
1. Sistema de fijación (10; 40) para fijar un
cuerpo (12; 42) a un componente metálico (14; 44), de modo especial
para fijar un cuerpo (12; 42) a una plancha metálica como una
plancha de carrocería (14; 44) de un vehículo automóvil, con un
espárrago metálico roscado (16; 46), que se fija al componente (14;
44) mediante soldadura rápida por arco voltaico, y una tuerca de
fijación (18; 48), que se atornilla al espárrago roscado (16; 46) y
con el cual se fija el cuerpo (12; 42) al componente (14; 44),
caracterizado por el hecho de que se determina entre ellos la
resistencia de la unión soldada (22; 52) entre el componente (14;
44) y el espárrago roscado (16; 46) y la resistencia del propio
espárrago roscado (16; 46) de manera que al ejercer un momento de
giro (M) sobre la tuerca de fijación, que supere aquel momento de
giro (M_{N}) determinado, al atornillar la tuerca fijación (18;
48) sobre el espárrago roscado (16; 46) se garantiza la rotura del
espárrago roscado (16; 46) antes de que se rompa el componente (14;
44).
2. Sistema de fijación (10; 40) para fijar un
cuerpo (12; 42) a un componente metálico (14; 44), de modo especial
para fijar un cuerpo (12; 42) a una plancha metálica como una
plancha de carrocería (14; 44) de un vehículo automóvil, con un
espárrago metálico roscado (16; 46), que se fija al componente (14;
44) mediante soldadura rápida por arco voltaico, y una tuerca de
fijación (18; 48), que se atornilla al espárrago roscado (16; 46) y
con el cual se fija el cuerpo (12; 42) al componente (14; 44),
caracterizado por el hecho de que se determina entre ellos la
resistencia de la unión soldada (22; 52) entre el componente (14;
44) y el espárrago roscado (16; 46) y la resistencia del propio
espárrago roscado (16; 46) de manera que al ejercer un momento de
giro (M) sobre la tuerca de fijación, que supere aquel momento de
giro (M_{N}) determinado, al atornillar la tuerca fijación (18;
48) sobre el espárrago roscado (16; 46) se garantiza que se daña la
rosca del espárragoroscado (16; 46) antes de que se rompa el
componente (14; 44).
3. Sistema de fijación de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el
espárrago roscado (16; 46) tiene un lugar debilitado (28; 58) y que
el debilitamiento (28; 58) está dispuesto de manera que el espárrago
roscado (16; 46) se rompe por el lugar del debilitamiento (28; 58),
antes de que el componente (14; 44) se rompa por la zona de la unión
soldada (22; 52) entre componente (14; 44) y el espárrago roscado
(16; 46).
4. Sistema de fijación de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que espárrago
roscado (16) presenta una escotadura debilitada, en especial una
ranura periférica (30).
5. Sistema de fijación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que el
espárrago roscado (14; 46) presenta una parte con brida (20; 50)
dispuesta cerca de la unión soldada (22; 52) y contra la cual se
atornilla el cuerpo (12) mediante la tuerca de fijación (18) o
contra la propia tuerca de fijación (48).
6. Sistema de fijación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 3 - 4 y según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que la zona debilitada (28; 58)
está dispuesta cerca de la parte de la brida (20; 50).
7. Sistema de fijación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que el
espárrago roscado (16) es un espárrago con rosca basta (16), cuya
rosca exterior (26) corta la rosca en el orificio (32) de la rosca
de fijación (18) cuando se atornilla.
8. Sistema de fijación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que el
espárrago roscado (46) presenta una rosca fina, como una rosca
métrica (56), y la tuerca de fijación (48) presenta una
correspondiente rosca interior (62).
9. Sistema de fijación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que la
resistencia del espárrago roscado (16; 46) y la resistencia de la
tuerca de fijación (18; 48) están adaptadas una respecto a otra, de
manera que si al aplicar un momento de giro (M) sobre la tuerca de
fijación (18; 48), que supere aquel momento de giro (M_{N}), que
se haya determinado aplicar al atornillar la tuerca de fijación (18;
48) sobre el espárrago roscado (16; 46), se garantiza que la tuerca
de fijación (18; 48) queda dañada estructuralmente, antes de que
quede dañado estructuralmente el espárrago roscado (16; 46).
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